【菜科解读】

夜空中璀璨的恒星都有消亡的一天，但它们并不是默默的熄灭。

比如太阳在50亿年后就会膨胀为一颗红巨星，庞大的体积会把地球都吞噬在内，而那些质量更大的恒星会以一种更加壮丽的方式来宣告死亡，产生宇宙中最强的能量释放，科学家把它们称为超新星爆发。

超新星爆发时释放的能量，能够达到太阳一生释放能量的数百倍甚至更多，其产生的电磁辐射能够照亮所在的整个星系，由此可见，超新星爆发时会威胁周围数百光年的区域，因此科学家一直密切关注着太阳系附近的大质量恒星。

其中参宿四就是一个重点关注对象，它位于距离地球640光年外的猎户座，质量大约为太阳的18-19倍，冬季时的亮度甚至超过了北斗七星，更重要的是参宿四的体积已经相当于七亿个太阳，是一颗危险的晚期红超巨星。

如果把参宿四放到太阳的位置，它的边缘会抵达小行星带，而金星、水星、地球、火星都会被吞没。

科学家曾多次观察到它的亮度变化，这表示参宿四已经非常不稳定，随时都有可能爆发。

自1920年第一次发现参宿四之后，科学家就一直研究这颗庞然大物。

他们确定了参宿四的红超巨星身份，同时也确定了参宿四爆发后，会坍塌成一颗中子星继续存在，从1996开始，科学家就对参宿四的亮度变化做了记录。

在过去的很长一段时间里，参宿四都在正常的范围内波动。

恒星的亮度本身就会随时间变化，来自恒星内核的核聚变加热了整颗恒星，使恒星受热膨胀。

此时恒星的表面积增加，亮度也会上升，膨胀时会吸收大量热量，内部的热压力减少后，引力又把恒星的体积压缩下来，表面积减小，亮度也随之下降低。

从地球上看，参宿四的星等一般在0.0-1.6之间，平均星等大约在0.5左右，直到2019年10月，参宿四开始异常变暗，至2020年初时，它的亮度曾一度跌到1.8等左右，已经超出了有史以来的记录，这是红超巨星发生重力崩溃的典型前兆。

考虑到参宿四距离地球有六百多光年，我们此时看到的其实是六百多年前的景象。

当时不少人猜测，参宿四很可能已经爆炸了，只是它的光还在到达地球的路上。

超新星爆发不是什么常见的天象，目前科学家已知的超新星，有相当一部分是从古人的记载中确定爆发时间的。

古时可没有现在的望远镜，这说明超新星爆发时用肉眼就足以很明显的观测到。

古籍《宋会要》中曾记载了一颗名为天关客星的超新星，文献中称"昼如太白，芒角四出，色赤白"。

这一奇观整整持续了23天，科学家根据文献推测，天关客星爆发时的亮度大约在-6等左右，是除了天空中除了日月最亮的天体，而天关客星和地球的距离大约在6300光年左右，而参宿四和地球只有六百多光年，一篇发表在《科学杂志》上的论文曾指出，如果参宿四爆炸，它的星等将达到-12等，和满月的亮度相当。

虽然参宿四和地球还是有点距离，它的爆发不会威胁人类生存，但天空中出现了一个和月亮亮度相当的星星时，足以引起部分民众的恐慌和阴谋论者的大肆宣扬。

不过在2020年初参宿四的星等跌破纪录后，它又开始了大幅上升，随后再次下降，直至回到了正常的波动范围里，此次的极限波动吸引了全世界天文学家的目光，在经过一系列观测后，天文学家认为这次变暗并不是超新星爆发的前兆。

一个国际天文学研究团队利用欧洲南方天文台的甚大望远镜拍摄了参宿四变暗的图像，图像中显示一团物质从参宿四喷射了出来，研究人员解释，这是一个以每秒32万千米倍喷射出来的气泡，随着气泡远离恒星温度下降，其中的重元素凝结成了固体尘埃，喷射的方向恰好对着地球，挡住了参宿四的星光，所以参宿四在我们看来亮度变暗了。

那么参宿四到底什么时候会爆炸呢？

我们有生之年能够看到这一壮观的景象吗？

参宿四的爆发属于核心坍缩，即内部的核燃料耗尽后无法抵抗自身的引力，迅速坍缩后引发超新星爆发。

对于参宿四这类大质量恒星，它们的核燃料能够多次利用。

比如氢会聚变出氦，当恒星的氢耗尽后，就会点燃氦的巨变。

氦又会聚变出碳，随后是碳的核聚变。

依此类推直至铁的出现，铁原子核即使聚变后也不会释放出能量，所以当恒星聚变出铁时，几乎马上就会寿终正寝。

一般来说，参宿四这类恒星的氢燃料能够燃烧1000万年，氦燃料可以燃烧100万年，碳大约为1千年，此后的核燃料聚变时间都会越来越短，以至于从硅到铁的聚变过程只能维持14天。

科学家收集了参宿四的大量数据，并使用了多种模型对参宿四进行了深入的分析，最后确定参宿四目前燃烧的是氦燃料，并且大约只燃烧了10万年左右，在简单的计算后，就能得参宿四的爆发时间大约是150万年之后。

所以在我们这一辈的有生之年，不出意外的话是见不到参宿四的爆发了。

在太平洋深处，地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化，揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来，科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年，赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动，反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因，但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究，分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据，包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat，以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化，这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化，科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现，2010年，太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动，挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在，是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时，形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它，地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁，科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化，也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射，专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上，研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身，还发现了后续的扰动，包括2017年的地磁震动，即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍，Swarm的长期数据集尤为宝贵，因为它提供了多年持续的全球覆盖，而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化，并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示，这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分，还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是，团队的模型表明，自2020年左右以来，太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度，这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出，太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑，多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示，这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说，太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反，研究表明，重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要，因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响，有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统，实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务，研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎，捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系，这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况，这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

　　人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇，就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在，更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段，地球被黑洞吞噬，到底会是一幅怎样的场景?近日，一位美国科学家给出了答案。

　　"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时，由于引力作用，会被"面条化"(spaghettification，这个单词来源于spaghetti，意大利面)。

简单来说，如果你离黑洞过近，就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

　　想象一下，你正在一脚踏进一个黑洞，因为你的脚跟头部相比，离黑洞更近，所以它会受到来自黑洞的更强的引力，同时，你的手臂因为摆臂的关系，与你的脚还不在一个方向上，所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

　　不同的位置、不同的方向，这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集，最终的结果不仅是身体整体的延伸，更让身体的中间变薄变长，因此，你的身体，地球也是一样，就会像被拉成了一根长长的面条，被黑洞的大嘴吞噬进去。

　　黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下，如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞，会出现怎样的情景?　　首先，导致面条化的引力效应开始发挥作用，地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力，于是地球开始解体，如果这个黑洞的质量非常巨大，那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬，因为在一段时间之内，由于时间变慢的影响，地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界，我们看到的东西将会一如寻常。

　　视界之所以叫"视界"，正是因为这是一个事件的边界，边界内发生的事件对于边界外的观察者来说，永远不会发生。

所以，从灾难降临到灾难发生，你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常，就像从高处走向地面一样。